Proof of Stake (PoS) è un modello di consenso blockchain in cui i validatori impegnano l'asset nativo della rete come collaterale economico e partecipano alla proposta, alla verifica e alla finalizzazione dei blocchi. L'influenza di voto e le regole di selezione variano da protocollo a protocollo, quindi il PoS non significa che il maggiore detentore scelga semplicemente ogni blocco. Il protocollo combina ponderazione dello stake, casualità, firme dei validatori, scelta del fork e penalità per coordinare un unico registro accettato.

Il PoS risponde all'esigenza di un accordo aperto sulla rete senza il mining Proof of Work. La sicurezza deriva dal rendere economicamente punibili le azioni di consenso disoneste e dal richiedere una quota definita del peso dei validatori per la conferma o la finalità. Le ricompense di staking compensano i validatori per la disponibilità e i voti corretti, ma sono un pagamento per i doveri previsti dal protocollo, non un interesse garantito. Restano i rischi legati a guasti software, tempi di inattività, slashing, custodia e prezzo del token.

Che cos'è il Proof of Stake (PoS)?

Il Proof of Stake (PoS) è un tipo di meccanismo di consenso blockchain in cui i validatori impegnano o mettono in staking criptovalute per partecipare alla protezione della rete. A seconda del protocollo, i validatori possono proporre blocchi, verificare transazioni, votare sullo stato della rete o contribuire a finalizzare i blocchi. La partecipazione onesta può fruttare ricompense di staking, mentre alcune reti penalizzano i validatori per inattività o comportamenti malevoli.

Le implementazioni del PoS variano sensibilmente da blockchain a blockchain. Ethereum, Solana, Cardano e Avalanche utilizzano sistemi diversi di selezione dei validatori, delega, ricompense, penalità e finalità. Lo staking tramite un exchange o un protocollo di liquid staking è separato dal meccanismo di consenso sottostante e può introdurre ulteriori rischi di custodia, liquidità o smart contract.

Come funziona il Proof of Stake?

Il Proof of Stake funziona richiedendo ai validatori di impegnare il token nativo della blockchain prima di poter partecipare al consenso. Il processo esatto varia da rete a rete, ma segue in genere questi passaggi:

1. I validatori mettono in staking i token: i partecipanti bloccano o impegnano i token direttamente, mentre alcune reti consentono anche ad altri detentori di delegare lo stake ai validatori.

2. La rete seleziona i validatori: il protocollo sceglie i validatori incaricati di proporre o verificare i blocchi secondo regole che possono considerare lo stake, la casualità, le prestazioni dei validatori o altri fattori.

3. I validatori verificano le transazioni: i validatori selezionati controllano che le transazioni e le modifiche di stato proposte rispettino le regole della rete prima di approvarle.

4. La rete raggiunge il consenso: i voti o le conferme dei validatori contribuiscono a determinare quali blocchi entrano a far parte della blockchain accettata e quando diventano finali.

5. Si applicano ricompense e penalità: i validatori onesti possono guadagnare ricompense, mentre i tempi di inattività o i comportamenti malevoli possono comportare ricompense ridotte o penalità come lo slashing, a seconda del protocollo.

Ethereum, Solana, Cardano e altre reti PoS implementano questi passaggi in modo diverso. Per esempio, Ethereum utilizza propositori di blocchi selezionati casualmente e attestazioni dei validatori, mentre altre reti adottano sistemi differenti di selezione del leader, delega e finalità.

Quali sono esempi di blockchain Proof-of-Stake?

Il Proof of Stake descrive una famiglia ampia di consensi, non un unico protocollo fisso. Queste reti mostrano come selezione dei validatori, delega, tempistiche e finalità possano differire.

• Ethereum: i validatori attivano saldi di 32 ETH, attestano i blocchi e contribuiscono con i voti ai checkpoint giustificati e finalizzati secondo le regole PoS di Ethereum.

• Cardano: il protocollo Ouroboros seleziona i leader degli slot in base allo stake, mentre i detentori possono delegare ADA agli stake pool senza trasferire la custodia ai sensi del protocollo.

• Solana: i validatori utilizzano il voto ponderato per stake insieme al Proof of History, che fornisce una sequenza crittografica per ordinare gli eventi e coordinare la produzione dei blocchi.

• Avalanche: i validatori mettono in staking AVAX e campionano ripetutamente altri validatori per costruire l'accordo, con un modello di consenso distinto dal voto sui checkpoint in stile Ethereum.

Quali sono i principali vantaggi e i casi d'uso del Proof of Stake?

Il Proof of Stake utilizza collaterale economico e voti dei validatori per proteggere le reti senza un calcolo hash competitivo continuo. I suoi vantaggi dipendono dall'implementazione.

1. Minore domanda diretta di energia: i validatori continuano a gestire infrastrutture affidabili, ma non competono eseguendo di continuo hardware di mining specializzato per vincere ogni blocco.

2. Responsabilità economica: le ricompense del protocollo incentivano una convalida tempestiva, mentre le penalità e lo slashing possono ridurre il collaterale dopo inattività o firme provatamente in conflitto.

3. Finalità e reti programmabili: il PoS può supportare voti di finalità espliciti per sistemi di pagamento, piattaforme di smart contract, catene applicative e reti interoperabili.

4. Partecipazione delegata: alcune reti consentono ai detentori di delegare lo stake senza gestire hardware da validatore, anche se concentrare la delega presso pochi operatori indebolisce la decentralizzazione.

Quali sono i limiti e i rischi del Proof of Stake?

Il PoS sostituisce la competizione di mining con una sicurezza basata sullo stake, ma può comunque concentrare il controllo ed esporre validatori o deleganti a perdite operative e di mercato.

1. Concentrazione dello stake e della delega: grandi detentori, fornitori di staking o validatori possono accumulare influenza quando gli utenti delegano ripetutamente agli stessi operatori.

2. Guasti infrastrutturali correlati: client dei validatori, provider di hosting o sistemi di gestione delle chiavi condivisi possono causare il guasto o il comportamento scorretto simultaneo di molti validatori.

3. Penalità e slashing: i validatori possono perdere ricompense per doveri mancati e perdere collaterale per violazioni definite dal protocollo, come firme di consenso contraddittorie.

4. Rischio di liquidità e di prezzo: blocchi, code di prelievo, variazioni dell'emissione, commissioni dei provider e cali del prezzo del token possono superare le ricompense di staking che un detentore guadagna.

Perché le ricompense PoS e lo slashing sono necessari?

Le reti PoS utilizzano incentivi economici per incoraggiare i validatori a partecipare in modo onesto e a mantenere la blockchain disponibile. I validatori possono guadagnare ricompense per attività come proporre blocchi, verificare transazioni, votare sul consenso o mantenere un tempo di attività affidabile. A seconda della rete, i validatori che non svolgono i propri doveri possono perdere ricompense o ricevere penalità.

Lo slashing è una penalità più severa utilizzata da alcune reti PoS quando i validatori violano importanti regole di consenso, come firmare blocchi in conflitto o agire in altro modo in modo malevolo. Lo slashing può rimuovere parte dello stake di un validatore e, in alcuni protocolli, escludere il validatore dalla partecipazione attiva. Non tutte le reti PoS applicano le stesse regole di slashing, quindi gli utenti dovrebbero verificare il protocollo specifico quando valutano i rischi dello staking.

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